人体前运动皮质脊柱投射在离散时间间隔参与运动准备:TMS诱导的虚拟损伤研究
Robert Fleischmann1,2, Paul Triller1, Stephan A Brandt1
1Vision and Motor System Research Group, Department of Neurology, Charité - Universitätsmedizin Berlin, Berlin, Germany.
Frontiers in neuroergonomics
|January 18, 2024
概括
导航式横磁刺激 (nTMS) 揭示了前运动皮层 (PMC) 激活对于早期运动准备至关重要. 在运动变化之前干扰PMC120-140ms显著损害了任务性能,突出了它在自愿运动塑造中的作用.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 发动机控制器的控制器
- 认知神经科学 认知神经科学
背景情况:
- 前运动皮层 (PMC) 皮层脊柱突出在前侧双侧运动网络中的确切作用尚未完全理解.
- 时间激活模式是解读层次网络参与的关键.
- 导航式横磁刺激 (nTMS) 提供高时间和解剖学精度,通过虚拟损伤来研究皮质功能.
研究的目的:
- 通过使用nTMS诱导的虚拟病变,阐明前运动性皮质脊柱投影的时间激活模式.
- 为了澄清PMC在需要移动调整的任务期间在等级性电机网络中的参与.
主要方法:
- 十名健康的志愿者接受了nTMS,以绘制初级运动皮层 (M1) 和PMC的地图.
- 对于1mV电机唤起电位 (1mV-MT) 的刺激器输出强度通过M1.0来确定.
- 在参与者在追踪任务中进行轨迹变化之前,TMS脉冲在不同时间间隔 (40140毫秒) 以1mV-MT强度向M1,PMC和背侧前额皮层 (DLPFC) 传递. 任务性能通过诱导追踪错误量化.
主要成果:
- 与M1或DLPFC刺激相比,在运动轨迹变化之前的120和140毫秒内,nTMS超过PMC显著恶化了任务性能.
- 在特定的时间间隔中刺激PMC,M1和DLPFC影响了任务性能 (F(10,80) = 3.25,p = 0.001).
- 刺激强度与性能误差的大小没有相关性 (β = -0.0074,p = 1).
结论:
- 运动前皮质脊柱突出对于早期的运动准备至关重要,超出了简单的运动输出.
- 在塑造志愿运动方面,PMC激活起着重要作用.
- 人类前运动激活的时间动态与灵长类电生理学研究的发现一致.
